第一章 基因治疗概论 顾健人 1
一、基因治疗与基因工程的异同 1
二、基因治疗的途径 2
(一)ex vivo途径 2
(二)in vivo途径 2
三、基因治疗经历的几个历史阶段 2
四、基因治疗临床试验的现状 3
(三)理性期(1996年至今) 3
(二)狂热期(1990～1995) 3
(一)准备期(1980～1989) 3
(一)基因治疗临床方案 4
(二)基因治疗的基因导入系统 4
(三)基因治疗所用的治疗基因 5
五、基因治疗中有待解决的关键问题 6
(一)高效的、靶向性基因导入系统 6
(二)外源基因表达的可控性 9
(三)治疗基因过少 10
六、展望与结束语 11
一、病毒载体产生的原理 13
第二章 病毒载体概述 吴小兵 13
(一)重组型病毒载体 14
(二)无病毒基因的病毒载体 14
二、病毒载体的包装系统 15
(一)宿主细胞 15
(二)病毒复制和包装所必需的顺式作用元件和外源基因的表达盒 15
(三)辅助元件 16
三、病毒载体的纯化方法 17
(一)初始物的收集或制备 17
四、病毒载体在基因治疗中的应用 18
(三)目标病毒的分离纯化 18
(二)初始物的浓缩 18
五、安全性检测 19
(一)有复制能力的病毒 19
(二)辅助病毒 19
(三)其他成分的污染 20
六、病毒载体的发展方向 20
(一)简便、高效的病毒载体包装系统 20
(二)无病毒基因的病毒载体 20
(三)可调控表达外源基因的病毒载体 20
(七)靶向性病毒载体 21
(六)嵌合型病毒载体 21
(五)特异性复制型病毒载体 21
(四)自我扩增型载体 21
(八)用各种其他病毒构成新型病毒载体 22
第三章 反转录病毒载体 娄永华 24
一、反转录病毒的分子生物学 25
(一)反转录病毒的结构 25
(二)反转录病毒的基因组 25
(三)反转录病毒的生活周期 26
二、反转录病毒载体的构建 27
(四)反转录病毒的宿主专一性 27
(一)反转录病毒载体的基本结构元件 28
(二)外源基因在反转录病毒载体中的表达调控 28
(三)反转录病毒载体 30
三、重组反转录病毒的产生 33
(一)包装细胞 34
(二)重组反转录病毒的生产 37
四、重组反转录病毒基因转移系统 37
(一)反转录病毒载体介导基因转移的一般过程 37
(二)反转录病毒介导基因转移的靶组织细胞 38
(三)基因转移的方法与途径 38
(四)基因转移效率 39
(五)基因转移的准确性：重组反转录病毒载体靶向性基因转移 40
(六)外源基因在转移后的表达 43
(七)反转录病毒载体介导基因转移的安全性问题 44
(八)反转录病毒载体基因转移系统需要解决的问题 45
第四章 腺病毒载体 吴小兵 48
一、腺病毒的分子生物学 48
(一)腺病毒的结构 48
(二)生活周期 49
(三)腺病毒基因的转录和表达 49
二、腺病毒载体的发展 50
(四)腺病毒的细胞转化作用 50
(一)第一代腺病毒载体 51
(二)第二代腺病毒载体 52
(三)新型腺病毒载体 52
三、腺病毒载体在基因治疗中的应用 53
第五章 腺相关病毒载体 伍志坚 吴小兵 56
一、腺相关病毒的生活周期 56
二、AAV病毒基因组的结构和功能 57
(一)ITR的结构和功能 57
(二)rep基因的结构和功能 58
三、重组AAV的产生原理及常规制备、检测方法 59
(一)重组AAV的产生原理 59
(三)cap基因的结构和功能 59
(二)重组AAV的常规制备及纯化方法 60
(三)重组AAV的滴度测定方法 61
四、重组AAV生产策略及纯化方法的新进展 61
(一)rAAV生产策略的新进展 62
(二)rAAV纯化方法的新进展 64
五、重组AAV的大规模制备及纯化的新技术 65
(一)用“一种病毒感染一株细胞”的策略生产rAAV 65
六、重组AAV对细胞的转染 67
(二)rAAV的纯化 67
七、重组AAV在基因治疗中的应用 69
(一)遗传性疾病 69
(二)慢性难治性疾病 70
(三)肿瘤 71
(四)其他 71
第六章 单纯疱疹病毒载体 吴小兵 75
一、HSV-1的生活周期 75
二、HSV的潜伏感染 76
三、单纯疱疹病毒载体 76
(一)缺损性HSV-1载体 76
(二)扩增子载体 78
(三)潜伏型HSV载体 80
(四)HSV载体在基因治疗中的应用 81
第七章 非病毒载体 何龙 曹雪涛 顾健人 83
一、概述 83
二、非病毒载体的分类及其特点 84
(一)裸DNA 84
(二)脂质体/DNA复合物 85
(三)多聚物/DNA复合物 88
(四)其他非病毒载体 88
(一)分子耦联体 90
三、非病毒载体的优化策略 90
(二)转运入核问题 91
(三)基因及其表达调控问题 93
四、新型受体介导的靶向性非病毒型载体 94
五、非病毒载体应用简述 95
六、小结与展望 96
第八章 造血干细胞与基因治疗 毛宁 郭子宽 张毅 99
一、造血干/祖细胞的分离纯化、体外扩增及定向分化诱导 99
(一)造血干/祖细胞及其检测技术 99
(二)造血干/祖细胞的分离纯化与体外扩增 101
(三)造血干/祖细胞的定向分化诱导 104
(四)造血干/祖细胞的体外扩增及定向诱导分化的应用前景 106
二、造血细胞作为基因导入靶细胞的基因治疗 107
(一)造血细胞基因治疗的临床应用 107
(二)造血细胞基因治疗存在的问题、改进措施和应用前景 114
第九章 抑癌基因治疗 林晨 吴旻 119
一、抑癌基因治疗原理 119
(一)抑癌基因 120
(二)P53基因与肿瘤 120
(三)RB、P16基因与肿瘤 121
(一)P53基因治疗 122
二、抑癌基因治疗的实验研究 122
(二)P16基因治疗实验研究 123
(三)RB、BRCAI基因治疗 124
三、抑癌基因治疗的临床试验 124
(一)基因P53治疗临床试验研究 125
(二)基因BRCAI治疗临床试验 126
四、反义癌基因治疗 127
五、基因治疗与放疗、化疗联合应用研究 128
第十章 基因修饰瘤苗 陈诗书 钱关祥 133
一、基因修饰瘤苗的背景 133
(一)细胞因子基因修饰瘤苗的抗肿瘤效应 134
二、基因修饰瘤苗抗肿瘤作用的实验研究 134
(二)细胞因子基因与其他基因联合修饰瘤苗的抗肿瘤效应 135
三、细胞因子基因修饰人体肿瘤细胞的建立 136
(一)细胞因子基因的克隆 136
(二)重组反转录病毒载体的构建 137
(三)缺陷型重组反转录病毒的包装 138
(四)肿瘤细胞的转染及RCR的检测 138
四、细胞因子基因修饰人体肿瘤细胞的鉴定及性质 138
(一)外源基因在转染肿瘤细胞中的整合和表达 138
(二)细胞因子基因修饰人肿瘤细胞的生物学行为 139
(三)细胞因子基因修饰肿瘤细胞的基因表达图谱变化 140
五、60Co照射及冻存对基因修饰肿瘤细胞的影响 141
(一)照射对导入的外源基因的影响 141
(二)对生物学行为的影响 141
(三)辐射后的瘤苗应符合的国家规定生物制品标准 142
六、基因修饰瘤苗的临床实验 142
(一)细胞因子基因修饰瘤苗临床试验草案 143
(二)细胞因子基因修饰瘤苗临床试验的初步结果 144
(三)MHC肿瘤原位注射 145
(四)重组抗原瘤苗 145
第十章 抗原提呈细胞与肿瘤基因治疗 曹雪涛 149
(一)树突状细胞的特性 150
一、树突状细胞与肿瘤基因治疗 150
(二)以树突状细胞为基础的肿瘤免疫治疗 151
(三)以树突状细胞为基础的肿瘤基因治疗 152
二、巨噬细胞与肿瘤基因治疗 156
(一)以巨噬细胞为基础的肿瘤免疫治疗 156
(二)以巨噬细胞为基础的肿瘤基因治疗 157
第十二章 肿瘤的免疫基因治疗 于益芝 曹雪涛 162
一、肿瘤的细胞因子基因治疗 162
(一)免疫效应细胞介导的细胞因子基因治疗 162
(二)肿瘤细胞靶向的细胞因子基因治疗 165
(三)成纤维细胞等载体细胞介导的细胞因子基因治疗 169
(四)以抗原提呈细胞为基础的细胞因子基因治疗 171
(五)in vivo途径的细胞因子基因治疗 171
(六)肿瘤细胞靶向的细胞因子受体基因治疗 173
(七)细胞因子基因治疗研究存在的问题 173
二、肿瘤的MHC基因治疗 175
(一)肿瘤的MHC基因治疗的实验研究 175
(二)肿瘤MHC基因治疗的临床应用 178
三、肿瘤抗原靶向的基因治疗 179
(一)重组腺病毒载体介导的肿瘤免疫基因治疗 179
(三)MHC基因治疗存在的问题 179
(二)重组痘苗病毒载体介导的肿瘤免疫基因治疗 181
(三)其他病毒载体介导的肿瘤抗原免疫基因治疗 183
(四)成纤维细胞介导的肿瘤抗原基因治疗 183
(五)肿瘤抗原基因免疫 184
四、肿瘤的共刺激分子基因治疗 185
(一)共刺激分子及其配体 186
(二)共刺激分子基因疗法的研究 187
(一)抗体增强免疫基因治疗的靶向性 189
(二)抗体作为免疫基因治疗的效应分子 189
五、抗体介导的肿瘤免疫基因治疗 189
六、综合性肿瘤免疫基因治疗 190
(一)细胞因子基因治疗与细胞因子基因治疗的联合 190
(二)细胞因子基因治疗与B7基因治疗的联合 190
(三)细胞因子基因治疗与MHC基因治疗的联合 190
(四)细胞因子基因治疗与抗原基因治疗的联合 191
(五)细胞因子基因治疗与自杀基因治疗的联合 191
(六)细胞因子基因治疗与化疗的联合 191
(七)细胞因子基因治疗与骨髓移植的联合 192
(八)细胞因子基因治疗与过继免疫治疗的联合 192
一、自杀基因系统简介 196
(一)tk-GCV系统 196
第十三章 自杀基因治疗 鞠佃文 曹雪涛 顾健人 196
(二)CD-5-FC系统 197
(三)其他自杀基因系统 197
二、自杀基因的作用机制 198
(一)旁观者效应 198
(二)机体的免疫反应 200
三、自杀基因治疗的新进展 202
(一)靶向性的自杀基因治疗策略 202
(二)自杀基因与其他基因治疗联合应用 206
(三)其他综合疗法 207
四、自杀基因的应用前景 208
(一)自杀基因用于脑恶性肿瘤治疗的研究 208
(二)自杀基因用于其他恶性肿瘤的基因治疗 208
(三)自杀基因用于心脑血管疾病治疗的研究 209
(四)自杀基因用于同种异体骨髓移植的研究 209
(五)自杀基因用于病毒感染的治疗 209
(六)自杀基因的预先导入 209
(七)自杀基因作为安全装置 210
第十四章 血友病的基因治疗 薛京伦 213
(二)凝血因子IX基因治疗研究 214
(一)凝血因子IX及其基因的结构特征 214
一、血友病B基因治疗 214
二、血友病A基因治疗 220
(一)凝血因子Ⅷ的结构及其基因特征 220
(二)凝血因子Ⅷ基因治疗 221
三、结语 224
第十五章 地中海贫血的基因治疗 刘德培 228
一、珠蛋白基因表达调控 228
(一)珠蛋白基因结构与功能 228
(二)珠蛋白基因表达调控机制与其模型 230
(三)α与β两类基因表达终产物的平衡 232
(二)与胎儿珠蛋白基因持续表达相关的突变 233
二、珠蛋白基因表达异常 233
(一)珠蛋白基因表达产物异常 233
(三)珠蛋白基因表达平衡失调 234
三、地中海贫血的流行概况与治疗现状 235
四、地中海贫血的基因治疗策略与基因转移系统 235
(一)地中海贫血基因治疗策略 235
(二)珠蛋白基因转移系统 236
五、地中海贫血基因治疗的实验研究 237
(一)转移的β-珠蛋白基因表达所需的关键调控元件 237
(二)病毒载体介导的珠蛋白基因转移 238
(三)用嵌合寡核苷酸介导的定点纠正 240
六、问题与展望 244
第十六章 帕金森病的基因治疗 郑仲承 249
一、目前治疗帕金森病的主要方法 250
(一)药物治疗 250
(二)手术治疗 250
(三)细胞或组织的脑内移植 251
二、帕金森病基因治疗概况 251
(一)治疗基因的选择 251
(二)治疗基因表达的控制 255
(一)寻找新的治疗基因 256
(三)治疗基因的给予 256
三、展望 256
(二)改进治疗基因的给予技术 257
(三)建立新的治疗思路 259
第十七章 阿尔茨海默病的基因治疗 任常山 263
一、阿尔茨海默病研究概要 263
二、阿尔茨海默病的分子生物学 264
(一)β淀粉样蛋白 264
(二)APP的代谢过程 264
(四)APP基因的突变 265
(三)APP的基因结构和其转录的调节 265
(五)APP基因的表达及其变化 266
(六)APP和βA4对神经细胞的作用 266
(七)APOE蛋白及其基因 266
(八)神经纤维缠结与Tau 267
三、神经传递物质的异常和神经生长因子 267
(一)胆碱能神经元 267
(二)神经生长因子 267
四、阿尔茨海默病动物模型 268
(三)自然衰老动物模型 269
(二)中枢胆碱能损害动物模型 269
(一)转基因鼠动物模型 269
五、阿尔茨海默病基因治疗原理 270
六、阿尔茨海默病基因治疗的策略 271
(一)基因治疗的目的基因 271
(二)基因治疗的载体 271
(三)选择基因转移的方式 272
七、展望 273
第十八章 心血管病的基因治疗 汤健 278
一、心血管病基因治疗的一些特点 278
(一)基因缝线 280
二、心血管系统的基因转移 280
(二)基因球囊和支架 281
(三)血管外膜的基因转移 281
(四)基因针和电脉冲基因转移 281
(五)阳离子脂质体 282
(六)受体介导的基因转移 282
(七)病毒脂质体 283
(八)病毒介导的基因转移 283
(一)扩张型心肌病的基因治疗 284
三、遗传性心血管病的基因治疗 284
(二)肥厚性心肌病的基因治疗 285
(三)长Q-T综合征的基因治疗 285
(四)家族性高胆固醇血症的基因治疗 285
四、复杂性心血管病的基因治疗 286
(一)梗塞性血管病的基因治疗 286
(二)高血压病的基因治疗 288
(三)高脂血症和动脉粥样硬化的基因治疗 289
(四)再狭窄的基因治疗 291
(五)血栓症的基因治疗 293
(六)心功能不全的基因治疗 294
(一)反义寡聚核苷酸 296
五、基因转录调节的治疗 296
(二)肽核酸 297
(三)Decoy转录因子的治疗 297
(四)核酶 298
(五)转录调节药物 298
六、问题与展望 298
(一)大力加强心血管病发病的分子生物学机理的研究 299
(二)大力发展心血管系统的基因转移体系 299
(三)大力发展可控性的基因表达载体 300
(五)大力加强外源基因在体内“命运”的研究 301
(四)大力发展多基因的综合治疗 301
第十九章 HIV感染的基因治疗 杨安钢 304
一、HIV的分子生物学特性 304
(一)HIV-1的基因结构 304
(二)HIV-1基因编码的蛋白 305
(三)HIV的受体和细胞亲嗜性 306
(四)HIV的生活周期 307
二、HIV感染的基因治疗 308
(一)HIV-1基因治疗的靶细胞 308
(二)目的基因的导入技术 308
(三)HIV-1基因治疗的策略 309
(四)今后的研究重点和发展前景 312